203700. lajstromszámú szabadalom • Hidro-mechanikus túlterhelésgátló
1 HU 203 700 B 2 A találmány tárgyát képező szerkezet előnyösen alkalmazható egyetemes excenter és/vagy forgattyús hajtóművel ellátott képlékeny alakítógépek szerszám- és gép védelmére. Ismeretes, hogy az említett hajtóművel rendelkező alakítógépek ún. „önromboló” hatásúak, vagyis az alsó holtpont környezetében elméletileg végtelen nagy erőt képesek leadni. Tekintettel az „önromboló” hatású viselkedésre, a mechanikus hajtóművel ellátott alakítőgépek megbízható és hatékony védelmet igényelnek. A védelemnek természetesen ki kell hatnia az erőátvitelben résztvevő valamennyi szerkezeti egységre, így az állványszerkezetre, a hajtóműre és a szerszámra egyaránt. A műszaki gyakorlatban alkalmazott- és a túlterhelés megakadályozására szolgáló - szerkezetek alapvetően két ismérv szerint csoportosíthatók, nevezetesen: a) közvetlenül, b) közvetve ható rendszerek. A két fő csoportot alapul véve rögzíthető, hogy a túlterhelés elleni védelmet hatékonyan csak a közvetlenül ható rendszerek képesek ellátni, miután a közvetve ható szerkezeteknél a működés a legtöbb esetben csak a második (ismételt) túlterhelés megakadályozására korlátozódik. A direkt működésű rendszereknél több kiviteli megoldás ismeretes, melyek a következő ismérvekkel karakterizálhatók: a) mechanikus (törőlapos, törőcsészés, rugóterhelésű), b) hidro-mechanikus. Egy korszerű kivitelű túlterhelésgátlóra vonatkozólag több lényeges működési jellemző, illetve paraméter fogalmazható meg, így:- nagy főtengely fordulatoknál (n = 200 min'1) is megbízhatóan kell működnie- lényeges elvárás hogy a „g” túlterhelési faktor szűk határok közé essen, vagyis elégítse ki a g = 1,1...1,3 intervallum kritériumot. Itt g = ahol Fm -túlterheléskor fellépő max. erő, Fn - névleges alakítóerő- a szerkezet a fellépő túlterhelőerőt a lehető legrövidebb időre kell, hogy korlátozza- az erőfolyam megszakításakor fellépő jellemzők (maximális erő, tehermentesítési idő) legyenek közel állandóak, véletlenszerű időközönként fellépő túlterhelések esetén is- a javítási időszükséglet legyen minimális. Könnyen belátható, hogy az előzőekben megfogalmazott feltétel rendszert - a fentiekben ismertetett a)...b) kiviteli formák közül - csak egy direkt rendszerű hidro-mechanikus elven működő túlterhelés elleni védelem képes kielégíteni. A képlékeny alakítógépeken alkalmazott közvetlenül ható rendszerek legegyszerűbb megoldásait a mechanikus (törőlapos, törőcsészés, rugóterhelésű) túlterhelésgátlók képezik. Az anyag határigénybevételét alkalmazó rendszerek (törőlap, törőcsésze) hátránya, hogy a túlterhelést megakadályozó törőlap vagy törőcsésze anyagtulajdonságai nem tarthatók kézben, azaz a túlterhelőerő széles határok között szórhat a valóságot anyagjellemző függvényében. Az előző hátrányok mellett a túlterhelést követően jelentől javítási időszükséglet is felmerül. Az említett túlterhelésgátló szerkezetek a képlékeny alakító szerszámgépek hagyományos, és - a szakemberek számára - jól ismert megoldásai, számos gyártó, így pl. a DIGÉP (magyar) DKS 25, DKS 40 típusjelű présgépein is alkalmazásra kerülnek. A rugóterhelésű - pl. Behrens (DE) CB 618, DB 625 típusjelű gépein alkalmazott - túlterhelésgátló tpikus htránya, hogy a túlterhelés mindaddig fennáll, amíg a lökőfej (szerszám) el nem éri az alsó holtpontot E jellemző a gépszerszám rendszer jelentős igénybevételével jár. Előnye viszont, hogy a túlterhelést követően a rendszer külső beavatkozás nélkül (autimatikusan) alaphelyzetbe áll. A technika jelenlegi állása szerint a legkorszerűbb túlterhelésgátlók hidro-mechanikus elven működnek és közvetlenül az erőátviteli rendszerbe kerülnek beépítésre. Az említett elven működő és elrendezésű túlterhelésgátlókat ismertetnek a DE 1 228 512 és a DE 1 577 206 számú szabadalmi leírások. Ezen megoldásoknál ún. szeleptányéros elv kerül alkalmazásra, ahol a szeleptányért egy megfelelő nyomású hidraulikus közeg szorítja a tömegítő felületre. A tömítő felület a hidraulikus munkateret és a tehermentesítő teret választja el egymástól. A hidraulikaolaj megkívánt nyomását egy erre a célra kiépített szekunder hidraulikus kör biztosítja. A maximális túlterhelőerő fellépésekor a szeleptányér - a folyadék összenyomhatósága következtében - az előfeszített (nyomás alatt levő) hidraulika párnába nyomódik, melynek hatására a tömítőfelület nyit, a hidraulikus munkatérből a folyadék (olaj) a tehermentesítő térbe áramlik, biztosítva ezzel a tehermentesítést A röviden ismertetett hidro-mechanikus túlterhelésgátlók hátránya, hogy jelentős költségű szekunder hidraulikus kört igényelnek, a tehermentesítés relatíve hosszú időt vesz igénybe, ami miatt a szerkezet működése csak alacsony löketszámoknál (főtengely fordulatoknál) hatásos. További hátrány, hogy a túlterhelésgátló üzemi (alap) helyzetbe állítása időt (kb. 1 ...2 perc) vesz igénybe. A találmány célja egy olyan szerkezet létrehozása, mely kiküszöböli a korábbi megoldások hátrányait, emellett hatékonyan és biztosnágosan látja el a forgattyús- vagy excenterhajtóművel ellátott alakítógépek túlterhelés elleni védelmét úgy, hogy ne legyen szükség szekunder hidraulikus körre, a fellépő túlterhelőerő csupán néhány millisec.-ig hasson, a tehermentesítést követően a túlterhelésgátló álljon rövid időn belül és automatikusan alaphelyzetbe, a jellemző paraméterek (max. tehermentesítőerő, előnyitóerő, tehermentesítési idő) ismételt túlterheléseknél is közel állandóak legyenek, és mindemellett a konstrukció legyen egyszerű. A találmány érelmében a kitűzött feladatot úgy oldjuk meg, hogy a munkakamra és a tehermentesítő 6 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
